本發(fā)明涉及金屬成型加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有壓射位移檢測裝置的壓鑄機。

背景技術(shù)：

壓鑄機是將熔融狀態(tài)的金屬液在高速、高壓下壓射到模具中，通過壓射、增壓、冷卻而成型的一種壓鑄設(shè)備。當(dāng)金屬液從料筒被推到模腔時，對速度控制的要求非常嚴(yán)格。速度太慢，金屬液或料筒內(nèi)的空氣不容易排出；速度太快，又容易產(chǎn)生卷氣泡；兩種情況下，都容易導(dǎo)致鑄件存在氣泡，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。為解決這一問題，需要對壓射速度進(jìn)行精確控制，而控制壓射速度的核心問題是要控制壓射位移的精準(zhǔn)度，即實時測量壓射位置。

現(xiàn)有技術(shù)中，壓鑄機壓射行程控制機構(gòu)普遍使用的是通過編碼器獲取信號，然后通過程序軟件檢測速度與位移變化，輸出壓射速度曲線，從而對壓射過程中速度與位移進(jìn)行控制。其中編碼器須檢測圓周運動形式的信號，而傳統(tǒng)的冷室壓鑄機是通過齒輪齒條機構(gòu)將壓射的直線運動轉(zhuǎn)換為圓周運動從而獲取信號。該結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并且由于編碼器的徑向承載能力低，對機構(gòu)同心度的要求比較高。然而，不可避免地，現(xiàn)有的加工精度、同心度存在誤差，這使得在生產(chǎn)工作中對編碼器產(chǎn)生徑向力，導(dǎo)致編碼器損壞率較高。這是冷室壓鑄機一直存在而未得到解決的技術(shù)問題。

為此，非接觸式感應(yīng)器逐漸成為研究熱點。目前，非接觸式感應(yīng)器普遍采用光電感應(yīng)式的磁技術(shù)。然而，光電式編碼器不僅對磁柵尺上的遮光線和空隔敏感，還容易受到灰塵和污物顆粒的影響，對于高精度磁柵尺，這種情況尤其明顯。為此，必須將編碼器系統(tǒng)的操作環(huán)境密封。但是隨之而來的問題是，密封的操作環(huán)境下，隨著加工溫度的變化，感應(yīng)器內(nèi)的濕度也隨之上升，會阻塞磁柵尺，使編碼器在高濕度下無法操作。而且，光電感應(yīng)所需的紅外線LED燈的使用壽命有限，在比較惡劣的壓鑄機生產(chǎn)車間環(huán)境中，無法穩(wěn)定地用于壓鑄機的位移檢測中。

因此，有必要提出一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的具有壓射位移檢測裝置的壓鑄機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有壓射位置檢測裝置的壓鑄機，其包括壓射銅套、壓射活塞桿、壓射桿及壓射連接件，該壓射銅套固定在該壓鑄機的油缸蓋上，該壓射活塞桿套設(shè)在該壓射銅套內(nèi)，并與該壓射銅套滑動連接；該壓射活塞桿與該壓射桿通過該壓射連接件軸向連接，該壓鑄機還包括固定在該壓射銅套上、并與該壓射活塞桿保持感應(yīng)距離的位移傳感器，用于檢測該壓射活塞桿的位移。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該壓射活塞桿包括壓射活塞桿本體，在該壓射活塞桿本體的外壁具有多個鍍鉻槽部分，該鍍鉻槽部分與該壓射活塞桿本體的外壁上鍍鉻槽部分之外的部分共同構(gòu)成光滑表面。在該光滑表面上，每一個該鍍鉻槽部分的寬度與該壓射活塞桿本體的外壁上鍍鉻槽部分之外的各個部分的寬度相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述壓射活塞桿還包括位于該光滑表面上的硬鉻層。該硬鉻層的厚度為5～50μm，需要加工該硬鉻層的區(qū)域為壓射活塞桿的整個長度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該壓鑄機還包括限位開關(guān)，該限位開關(guān)固定在該壓射銅套上，并位于該壓射連接件上方，用于通過對該壓射連接件的感應(yīng)與否來判斷該壓射活塞桿是否退回到位。

本發(fā)明通過該壓射活塞桿上間隔設(shè)置鍍鉻槽部分，該鍍鉻槽部分與該壓射活塞桿表面鍍鉻槽部分之外的其余部分形成光滑表面，并在該光滑表面上設(shè)有硬度較高并且光滑的硬鉻層，使得該位移傳感器可以感應(yīng)到鋼制的該壓射活塞桿部分，而感應(yīng)不到鍍鉻槽部分，從而該位移傳感器能夠感知該壓射活塞桿的位移變化及速度。該限位開關(guān)能夠感應(yīng)并判斷該壓射活塞桿是否退回到位。上述結(jié)構(gòu)能夠以簡單的工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計，及時檢測到壓射位移的變化，并且由于該壓射活塞桿的表面處理，使其更耐磨損。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的壓鑄機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中虛線框部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

圖3為圖2中位移檢測裝置附近的虛線框部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖4為圖1的該壓射活塞桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4中C部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明詳細(xì)說明如下。

圖1為本發(fā)明的壓鑄機100的結(jié)構(gòu)示意圖。該壓鑄機100包括壓射銅套110、壓射活塞桿120、壓射桿130以及壓射連接件140。該壓射銅套110安裝在該壓鑄機的油缸蓋105上，兩者固定連接。該壓射活塞桿120套設(shè)于該壓射銅套110內(nèi)，并與該壓射銅套110滑動連接。該壓射銅套110對該壓射活塞桿120在其內(nèi)的運動起到導(dǎo)向作用。

該壓射活塞桿120與該壓射桿130通過壓射連接件140固定，并位于同一個軸向上，從而使得該壓射活塞桿120能夠帶動該壓射桿130往復(fù)運動。

如圖3所示為該壓射活塞桿120的結(jié)構(gòu)放大示意圖。在該壓射活塞桿120與該壓射連接件140的連接處，該壓射活塞桿120包括凸起部121和與之相鄰的下凹部122。相應(yīng)地，在該壓射桿130的與該壓射連接件140的連接處，該壓射桿130包括凸起部131和與之相鄰的下凹部132。該壓射連接件140的兩端分別具有嵌入部141，該嵌入部141分別與該壓射活塞桿120的下凹部122以及該壓射桿130的下凹部132卡合，從而使得該壓射活塞桿120與該壓射桿130通過該壓射連接件140固定連接。

圖3為圖2中虛線框部分的位移傳感器150的結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖4為該壓射活塞桿120的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4中的C部分的放大示意圖。請一并結(jié)合圖5及圖3，該壓射活塞桿120包括壓射活塞桿本體1201、在該壓射活塞桿本體1201的外壁具有多個鍍鉻槽部分1202，該鍍鉻槽部分1202由槽孔及填充在其內(nèi)的鉻層共同構(gòu)成，該鍍鉻槽部分1202與該壓射活塞桿本體1201的外壁上該鍍鉻槽部分1202之外的其余部分共同構(gòu)成光滑表面，在該鍍鉻槽部分1202及該壓射活塞桿本體1201外壁上該鍍鉻槽部分1202之外的其余部分共同構(gòu)成的光滑表面上，還具有硬鉻層1203。

在本發(fā)明的實施例中，該壓射活塞桿本體1201為鋼制桿。在該鍍鉻槽部分1202及該壓射活塞桿本體1201外壁上該鍍鉻槽部分1202之外的其余部分共同構(gòu)成的光滑表面上，每一個該鍍鉻槽部分1202的寬度與該壓射活塞桿本體1201外壁上該鍍鉻槽部分1202之外的每一個其余部分的寬度相同，即兩者等間隔排布。該鍍鉻槽部分1202由槽孔及填充在其內(nèi)的鉻層構(gòu)成。在本發(fā)明的實施例中，該槽孔可為矩形、梯形、半圓形或圓弧形。該鍍鉻槽部分1202(圖5標(biāo)示)的槽孔的深度為0.18mm到0.22mm，優(yōu)選0.2mm。如果該鍍鉻槽部分1202過淺，該位移傳感器150對該鍍鉻槽部分1202的感應(yīng)會出現(xiàn)偏差，影響工作效率。如果該鍍鉻槽部分1202的過深，又會影響該壓射活塞桿120的整體抗沖擊強度。在本發(fā)明的一個實施例中，該槽孔為梯形或矩形，該鍍鉻槽部分1202的槽孔的側(cè)壁與水平方向的傾角為90度至145度之間。當(dāng)傾角為90度時該槽孔即為矩形，當(dāng)傾角大于90度小于等于145度時，該槽孔即為梯形。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，該傾角優(yōu)選為135度，該傾角下鍍鉻槽部分1202的電鍍鍍層效果最好。該鍍鉻槽部分1202為普通鍍鉻層或者硬鉻層均可。鍍鉻工藝采用現(xiàn)有的工業(yè)鍍鉻工藝，鍍液為鉻酐輔以少量的陰離子構(gòu)成，鉻酐濃度為l50～400g/L之間。該硬鉻層1203(如圖5標(biāo)示)的厚度為5～50μm，其具有極高的硬度和耐磨性。

需要加工該鍍鉻槽部分1202的區(qū)域如圖4所示的A段所標(biāo)示，由該壓鑄機的壓射行程決定；而該硬鉻層1203的區(qū)域由圖4中的B所標(biāo)示，為幾乎整個壓射活塞桿120的長度。由圖可知，該硬鉻層1203的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該鍍鉻槽部分1202所在區(qū)域的長度，亦即遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該壓射行程。

其加工工藝如下：首先，在該壓射活塞桿本體1201等間隔加工鍍鉻槽部分1202的槽孔，需要加工鍍鉻槽部分1202的區(qū)間由壓鑄機的壓射行程決定；其次，在該鍍鉻槽部分1202的槽孔內(nèi)鍍鉻，將該鍍鉻槽部分1202的槽孔填滿；接著，將該鍍鉻槽部分1202內(nèi)的鉻層磨平，使得該鍍鉻槽部分1202和該壓射活塞桿本體1201外壁上該鍍鉻槽部分1202之外的部分共同構(gòu)成光滑表面；最后再在該光滑的表面上鍍上一層硬鉻層1203，完成整個壓射活塞桿120的制作。

請一并參考圖1至圖5，該壓鑄機100還包括位移傳感器150，該位移傳感器150固定在該壓射銅套110上，并與該壓射活塞桿120保持一定的距離L，該距離稱為感應(yīng)距離(如圖3所示)，結(jié)合上述對圖5中的壓射活塞桿120的細(xì)部結(jié)構(gòu)的描述可知，該感應(yīng)距離實質(zhì)為該位移傳感器150與該壓射活塞桿120的硬鉻層1203之間的距離。在本發(fā)明的一個實施例中，該感應(yīng)距離為0.1-0.38mm，例如為0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.38mm。該感應(yīng)距離的存在，可以防止該壓射活塞桿120在往復(fù)運動過程中對該位移傳感器150產(chǎn)生摩擦。具體來說，該位移傳感器150的作用原理為：通過自身產(chǎn)生的磁場來感應(yīng)表面鍍鉻的鋼制桿(即該壓射活塞桿120)的運動，通過感應(yīng)該壓射活塞桿1201的鋼材質(zhì)，來感知該壓射活塞桿120的運動。而該鍍鉻槽部分1202內(nèi)的鉻層無法被該位移傳感器150感應(yīng)到。由此，該壓射活塞桿120的鋼制桿的運動代表著目標(biāo)的速度和位置，信號被正交編碼后通過雙線接口傳輸?shù)浇獯a器上，計算機再通過已知的該鍍鉻槽部分1202的間距信息計算出目標(biāo)相應(yīng)的速度和位置，從而為各種監(jiān)測和自適應(yīng)控制系統(tǒng)提供了精準(zhǔn)的反饋信息。

請一并參考圖1至圖5，該壓鑄機100還包括限位開關(guān)160，該限位開關(guān)160固定在該壓射銅套110上，并位于該壓射連接件140所在水平面的上方。該限位開關(guān)160為光電開關(guān)，用來判斷該壓射活塞桿120是否退回到位。該限位開關(guān)160固定在該壓射銅套110上不動，該壓射連接件140隨壓射活塞桿120一起運動。當(dāng)該壓射活塞桿120通過該壓射連接件140帶動該壓射桿130朝向該壓射桿130所在方向壓射時，該壓射連接件140遠(yuǎn)離該限位開關(guān)160，限位開關(guān)160感應(yīng)不到該壓射連接件140。當(dāng)該壓射活塞桿120帶動該壓射連接件140以及該壓射桿130退回，該限位開關(guān)160感應(yīng)到該壓射活塞桿120退回到位時，該限位開關(guān)160將感應(yīng)信號傳遞給電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)獲悉該壓射活塞桿120已經(jīng)退回到位，即進(jìn)行下一動作。通過這種方式，限位開關(guān)160能夠判斷該壓射活塞桿120是否退回到位。

綜上所述，該壓射活塞桿120上具有間隔設(shè)置的鍍鉻槽部分1202，并且該鍍鉻槽部分1202與該壓射活塞桿120表面的其余部分共同構(gòu)成光滑表面，在該光滑表面上還設(shè)有硬度較高并且光滑的硬鉻層1203。這樣的結(jié)構(gòu)，使得該位移傳感器150可以感應(yīng)到鋼制的該壓射活塞桿120部分，而感應(yīng)不到鍍鉻槽部分1202，從而通過鍍鉻槽部分1202及該壓射活塞桿120外壁的非鍍鉻槽部分的等間隔排布，該位移傳感器150能夠感知該壓射活塞桿120的位移變化及速度。該限位開關(guān)160能夠判斷該壓射活塞桿120是否退回到位。

上述結(jié)構(gòu)能夠以簡單的工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計，及時檢測到壓射位移的變化，并且由于該壓射活塞桿120的表面處理，使其更耐磨損，使用時間更長。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。